【資料名稱】：無線通信核心網(wǎng)中VoIP 的研究

【資料作者】：尹立強

【資料日期】：201201

【資料語言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡介】：

VoIP 是一種在將來與傳統(tǒng)無線通信并存和競爭的通信技術(shù)。VoIP
把語音和數(shù)據(jù)集成在一張網(wǎng)里，只需要建設(shè)和維護一個網(wǎng)絡(luò)就可以提
供以前多個網(wǎng)絡(luò)支持的業(yè)務(wù)，其建設(shè)和運維的成本都較低。通信核心網(wǎng)
只需要進行VoIP IP 化改造即可實現(xiàn)VOIP，使其能夠同時承載語音、數(shù)
據(jù)、視頻等多項業(yè)務(wù)，以便為3G 類業(yè)務(wù)服務(wù)。VoIP 改造的最終目的是
為了實現(xiàn)GSM核心網(wǎng)的扁平化目標(biāo)，有效降低核心網(wǎng)投資風(fēng)險。對無
線通信核心網(wǎng)中的VoIP 的研究主要包括以下幾大部分：通信核心網(wǎng)接
口及其傳輸介質(zhì)的改變；傳輸協(xié)議的更改（BICC 協(xié)議替代ISUP 協(xié)議）；
TFO 設(shè)定；引入CMN；編碼協(xié)商方式設(shè)定；CE 設(shè)置。
2.通信核心網(wǎng)接口部分VoIP 的改造
對通信核心網(wǎng)內(nèi)部進行VoIP 改造的本質(zhì)就是對通信核心網(wǎng)的接
口、傳輸介質(zhì)以及其傳輸協(xié)議進行改造。改造其接口，使之能夠承載IP，
并分配統(tǒng)一規(guī)劃的IP 地址；然后更改傳輸介質(zhì)以適應(yīng)高帶寬高傳輸速
度的要求；當(dāng)線路的傳輸帶寬增加后，隨之需要改變的就是傳輸協(xié)議
了，這樣才能真正實現(xiàn)通信核心網(wǎng)VoIP 改造的要求。
通信核心網(wǎng)的組成如圖1 所示，主要由MSS,MGW,HLR,SCP,CSCF
組成。其中CSCF 是與4G 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的，SCP 是彩信類業(yè)務(wù)的處理器，本
文不對其進行討論。HLR、MSS 和MGW是通信核心網(wǎng)中最為基礎(chǔ)的組
成部分。HLR 為本地位置寄存器，永久存儲用戶信息。MSS 和MGW則
是負(fù)責(zé)呼叫控制等一系列的功能。需要進行改造的接口為Nb 口，Mc
口，Nc 口。其中Nb 口為MGW之間的接口，Mc 口為MSS 和MGW之間
的接口，Nc 接口為MSS 和GCS 之間的接口。
圖1 無線通信核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)
對Nb 口和Mc 口的改造比較簡單，需要按照規(guī)范配置相應(yīng)的IP 信
息等，并改造其傳輸介質(zhì)，將E1 線和百兆線改為能夠承載IP 傳輸?shù)慕?br /> 質(zhì)，以提高帶寬和傳輸速度。MSS ID 的改造適應(yīng)整個通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一
規(guī)劃，已達到GSM核心網(wǎng)的扁平化目標(biāo)。
Nc 接口：Nc 是R4 階段的新增接口，3GPP 協(xié)議中也稱為Nc 參考
點。該接口是MSC Server 或GMSC Server 間的標(biāo)準(zhǔn)接口，運行ITU- T 制
定的BICC 或ISUP 協(xié)議。Nc 接口為UMTS 的電路域業(yè)務(wù)提供獨立于用
戶面承載技術(shù)及控制面信令傳輸技術(shù)的局間呼叫控制能力，可以實現(xiàn)
不同網(wǎng)絡(luò)之間的互通。
Nc 接口的改造比較特殊，不僅需要進行相應(yīng)的配置以及傳輸介質(zhì)
的改進，還需要改變傳輸協(xié)議，如用BICC 協(xié)議替代ISUP 協(xié)議。
3.與承載無關(guān)的呼叫控制協(xié)議（BICC）
3.1 BICC 的特點
無線通信核心網(wǎng)VoIP 改造需要把MSS 和GCS 之間承載的ISUP
協(xié)議更改為BICC 協(xié)議，BICC 最基本的特點是將呼叫控制和承載控制
兩個層面分離。BICC 規(guī)范主要負(fù)責(zé)呼叫業(yè)務(wù)功能部分的處理，而具體
的承載控制BICC 不必關(guān)心。這種分層、獨立的結(jié)構(gòu)體系思想，與分組網(wǎng)
絡(luò)結(jié)構(gòu)化、構(gòu)件化的設(shè)計思想是完全一致的。BICC 的呼叫和承載分離
示意圖如圖2 所示。由圖可見，呼叫控制信令通過呼叫業(yè)務(wù)功能傳送，
承載控制信令通過承載控制功能傳送，兩者互不相干。正是因為這種特
點，才使使用BICC 協(xié)議能夠提高更好的傳輸速度，使其能夠取代ISUP
協(xié)議。
圖2 BICC 的呼叫和承載分離示意圖
3.2 BICC 協(xié)議與ISUP 協(xié)議的區(qū)別
（1）兩種協(xié)議中CIC 的區(qū)別
ISUP 中的CIC 指示局間的一條實際的物理電路，可以對1 個CIC
進行單條電路的閉塞/ 解閉塞操作。
BICC 中的CIC 用來識別在兩個對等BICC 實體間的一個信令關(guān)系
以及屬于這個信令關(guān)系的所有PDU，不存在對1 個CIC 進行閉塞/ 解
閉塞的操作。其狀態(tài)有未配備、空閑、去話忙、來話忙、閉塞（包括：本地
閉塞、遠(yuǎn)端閉塞、本地和遠(yuǎn)端閉塞）等。
（2）BICC 消息與ISUP 消息的區(qū)別
BICC 協(xié)議增加了APM應(yīng)用傳送消息，這是一種可由任一方向發(fā)
送的消息，可以實現(xiàn)使用應(yīng)用傳送機制傳送應(yīng)用信息（如承載控制隧道
信息）的功能。另外BICC 協(xié)議不再使用BLO 閉塞消息、BLA 閉塞證實
消息等ISUP 中使用的消息。
（3）BICC 和ISUP 消息不同的主要原因
原因一：BICC 協(xié)議采用了承載和呼叫控制分離的模型，不存在實
際的物理電路的概念，原ISUP 中定義的與實際電路相關(guān)的管理、監(jiān)視
消息不再適用。
原因二：和ISUP 相比，BICC 信令的承載方式發(fā)生了改變。不使用
TDM承載，故無需使用SGM消息；由于采用IP 承載，引入了隧道機制，
故新定義了APM消息在兩個BCF（承載控制功能實體）之間來傳送應(yīng)
用信息（如承載控制隧道信息）。
正是由于BICC 協(xié)議呼叫與承載的分離的特點以及以上的與ISUP
的區(qū)別，才使得通信核心網(wǎng)VOIP 改造使用BICC 作為MSS 和GCS 之
間傳輸鏈路上的承載協(xié)議來進一步提高傳輸?shù)膸�寬和速度�?